Agriculture Technology: बियाणे संरक्षणासाठी इलेक्ट्रोस्पिनिंग, नॅनो तंत्रज्ञान

अमृता शेलार

Seed Technology: पर्यावरणपूरक आणि शाश्वत शेतीच्या दृष्टीने इलेक्ट्रोस्पिनिंग हे तंत्रज्ञान निश्चितच नवी दिशा देणारे आहे. बियाणे आवरणासाठी हे तंत्रज्ञान वापरल्यास, उत्पादन वाढ, पोषणतत्त्वांचा अचूक पुरवठा, रोगप्रतिकारशक्ती वाढ आणि पर्यावरणपूरक शेती यासारखे बहुपर्यायी फायदे मिळतात.

कृषी क्षेत्र हे नेहमीच नावीन्यपूर्ण संशोधन आणि आधुनिक तंत्रज्ञानाच्या माध्यमातून पुढे जात आहे. वाढती लोकसंख्या आणि हवामान बदलासारख्या आव्हानांना तोंड देण्यासाठी शाश्वत आणि अत्याधुनिक शेती प्रणाली आवश्यक आहे. अजूनही आपल्याकडे बियाणे प्रक्रिया आणि त्यांच्या संरक्षणाच्या तंत्रज्ञानामध्ये कमतरता आहेत. पारंपरिक बियाणे प्रक्रिया अद्ययावत नसल्याने उत्पादन क्षमता अपेक्षेपेक्षा कमी राहते.

उच्च दर्जाची बियाणे प्रक्रिया नसल्यामुळे उगम क्षमता, कीड प्रतिकारशक्ती आणि पोषणद्रव्ये मिळवण्याच्या क्षमतेवर मर्यादा येतात. आपले शेतकरी पारंपरिक पद्धतींवर अवलंबून असल्याने आधुनिक तंत्रज्ञानाचा उपयोग अपेक्षित प्रमाणात केला जात नाही. यामुळे उत्पादनशक्ती आणि अन्नसुरक्षेवर मोठा परिणाम होतो. या अडचणी लक्षात घेता नॅनो तंत्रज्ञानावर आधारित इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्र बियाणे गुणवत्ता वाढवण्यासाठी महत्त्वाचे ठरणार आहे. हे तंत्र बियाणांवर संरक्षित आवरण तयार करण्यासाठी उपयुक्त आहे. या तंत्रज्ञानाचा पीक उत्पादन वाढीसाठी फायदा होणार आहे.

इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्रज्ञान

इलेक्ट्रोस्पिनिंग ही अत्याधुनिक तंत्रज्ञान प्रक्रिया आहे. यामध्ये विद्युत प्रभाराचा उपयोग करून अतिसूक्ष्म नॅनो धागे तयार केले जातात. हे धागे विविध जैवसक्रिय संयुगांनी भरलेली असतात, जे विशिष्ट प्रकारच्या पिकांसाठी उपयुक्त ठरतात. या नॅनो धाग्यांचा उपयोग बियाण्यांना आवरण करण्यासाठी केला जातो, यामुळे बियाणांची संरक्षण क्षमता आणि उत्पादनक्षमतेत लक्षणीय वाढ होते.

नॅनो तंत्रज्ञान हे इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्रज्ञानाच्या केंद्रस्थानी आहे. नॅनो धागे तयार करण्यासाठी तंत्रज्ञानाचा प्रभावी वापर केला जातो. नॅनो धाग्यांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण रचनात्मक जैविक गुणधर्मांमुळे बियाण्यांना अधिक संरक्षण आणि पोषण मिळते.

नॅनो तंत्रज्ञानाच्या मदतीने तयार केलेले धागे अत्यंत बारीक आणि अधिक पृष्ठभाग क्षेत्र असलेले असतात, जे बियाण्यांना अधिक प्रभावी संरक्षण आणि वाढीसाठी पोषक घटकांचा सातत्याने पुरवठा करतात.

नॅनो स्केलवरील अचूक नियंत्रणामुळे बियाण्यांसाठी आवश्यक पोषणद्रव्य आणि जैवसक्रिय संयुगांचे योग्य प्रमाण निश्चित करता येते, ज्यामुळे पिकांच्या वाढीस मदत होते.

नॅनो धाग्यामध्ये जैवसक्रिय घटक मिसळून त्यांना रोगप्रतिकारशक्ती वाढविण्यासाठी प्रभावी बनवता येते. यामुळे पिके बुरशीजन्य आणि जीवाणूजन्य संसर्गांपासून सुरक्षित राहतात.

नॅनो तंत्रज्ञानाचा वापर करून तयार केलेले धागे जैवविघटनक्षम असतात, त्यामुळे ते पारंपरिक रासायनिक आवरणाच्या तुलनेत अधिक सुरक्षित आहेत.

बियाणे आवरणासाठी फायदा

सध्या उपलब्ध असलेल्या पारंपरिक बियाणे आवरण तंत्रांमध्ये काही मर्यादा आहेत. उदा. यांत्रिक पद्धतीने केलेल्या आवरणामध्ये बियाण्यांच्या पृष्ठभागावर केवळ एक थर बसवला जातो, जो सहज निघू शकतो. वातावरणीय घटकांमुळे त्याचा प्रभावीपणा कमी होऊ शकते. परंतु, इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्रामुळे हे नुकसान होत नाही.

इलेक्ट्रोस्पिनिंगद्वारे तयार केलेले नॅनो धागे बियाण्याच्या पृष्ठभागावर एकसंध आणि मजबूत थर तयार करतात. हे धागे आवश्यकतेनुसार हळूहळू विरघळून आवश्यक पोषक तत्त्वे किंवा जैवसक्रिय संयुगे मोकळी करतात, ज्यामुळे पिकाच्या सुरुवातीच्या वाढीस चालना मिळते.

हे तंत्रज्ञान बियाण्यांना जैविक आणि रासायनिक संरक्षक थर पुरवते. त्यामुळे बियाण्यांना बुरशीजन्य किंवा जीवाणूजन्य संसर्गाचा धोका कमी होतो. पिकांची रोगप्रतिकारशक्ती वाढते.

इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्रज्ञानामुळे पोषणतत्त्वांचा अचूक आणि हळूहळू होणारा पुरवठा शक्य होतो, त्यामुळे मुळांची वाढ सुधारते. पिकाची एकूण उत्पादनक्षमता वाढते.

हे तंत्रज्ञान पारंपरिक रासायनिक घटकांच्या आवरणापेक्षा अधिक सुरक्षित आणि पर्यावरणपूरक आहे.

नॅनो धागे जैव विघटनक्षम असल्यामुळे ते जमिनीत हानिकारक अवशेष न सोडता पूर्णतः नष्ट होतात.

समस्यांवर मात

पारंपरिक पद्धतीने बियाणे आवरण करण्याच्या मर्यादांमुळे शेतकऱ्यांना अनेक अडचणींना सामोरे जावे लागत होते, जसे की कीटकनाशकांचे वाढलेले प्रमाण, उत्पादनात घट आणि पिकांच्या रोगप्रतिकारशक्तीची कमतरता. परंतु, इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्रज्ञानाने या समस्यांवर मार्ग मिळाला आहे. हे तंत्रज्ञान व्यापक प्रमाणावर स्वीकारले गेले, तर भविष्यात बियाणे उद्योगात मोठे बदल होणार आहेत. या तंत्रज्ञानामुळे प्रत्येक पेरलेल्या बियाण्यात आवश्यक घटक समाविष्ट असतील, जे पिकांच्या वाढीला गती देतील आणि कमी संसाधनांत अधिक उत्पादन घेण्याची क्षमता निर्माण करतील.

कृषी क्षेत्रातील ही क्रांती केवळ शेतकऱ्यांसाठीच नव्हे, तर संपूर्ण मानवी समाजासाठी एक मोठे वरदान ठरू शकते. पर्यावरणपूरक आणि शाश्वत शेतीच्या दृष्टीने इलेक्ट्रोस्पिनिंग हे तंत्रज्ञान निश्चितच नवी दिशा देणारे आहे. इलेक्ट्रोस्पिनिंग तंत्रज्ञान कृषी क्षेत्रासाठी एक वरदान ठरत आहे. बियाण्यांच्या आवरणासाठी हे तंत्रज्ञान वापरल्यास, उत्पादन वाढ, पोषणतत्त्वांचा अचूक पुरवठा, रोगप्रतिकारशक्ती वाढ आणि पर्यावरणपूरक शेती यासारखे बहुपर्यायी फायदे मिळतात. यामुळे भविष्यात अन्न सुरक्षा, पर्यावरण संरक्षण आणि शाश्वत कृषी पद्धतींसाठी हे एक प्रभावी साधन ठरू शकते.

- अमृता शेलार, amrutavijaykumarshelar@gmail.com

(रिसर्च फेलो, रासायनिक अभियांत्रिकी आणि जैवतंत्रज्ञान, तंत्रज्ञान विभाग, सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठ, पुणे)